¿Qué es una base de datos de documentos?

Una base de datos de documentos es un tipo de base de datos NoSQL que almacena, administra y recupera datos en un formato flexible. Cada uno de estos “documentos” puede tener su propia estructura única, a diferencia de las bases de datos relacionales, que usan tablas rígidas con filas y columnas.

Esta flexibilidad hace que las bases de datos de documentos sean ideales para manejar datos semiestructurados o no estructurados, como aplicaciones generadas por IA o datos de sensores, casos en que los esquemas tradicionales serían demasiado restrictivos. Son particularmente populares en casos de uso como la administración de contenido, el comercio electrónico y las estadísticas en tiempo real.

Conclusiones principales

Una base de datos de documentos es un tipo de base de datos NoSQL que almacena datos en “documentos” flexibles similares a JSON.

Las bases de datos de documentos se caracterizan por lo siguiente:

  • Modelos de datos flexibles: Cada documento puede tener una estructura única, un diseño fácil de usar para desarrolladores que asigna objetos directamente al código.
  • Escalabilidad horizontal: Diseñadas para escalar horizontalmente, las bases de datos de documentos se escalan fácilmente para el crecimiento.
  • Consultas enriquecidas: Un lenguaje de consulta potente permite filtrar, ordenar y agregar datos complejos.
  • Variedad de casos de uso: Las bases de datos de documentos son ideales para datos no estructurados o semiestructurados, y tienen una variedad de casos de uso, como sistemas de administración de contenido, perfiles de usuarios, registros de salud y catálogos de productos de comercio electrónico.

¿Cómo funcionan las bases de datos de documentos?

Piensa en una base de datos de documentos como un archivador digital inteligente. Los datos se agrupan en colecciones (las carpetas), cada una de las cuales contiene documentos independientes (los archivos) para una sola entidad, como un cliente o un producto.

A diferencia de una tabla relacional rígida, cada documento puede tener una estructura única. Por ejemplo, puedes agregar un campo “sustainability_rating” a un solo producto en tu catálogo de comercio electrónico sin alterar el esquema de todos los demás artículos.

Documento 1:

{

id: 1

product_name: “camisa azul”

product_category: “camisa”

qty: 76

sustainability_rating: “moderado”

}


Documento 2:

{

id: 2

product_name: “pantalones verdes”

product_category: “pantalones”

qty: 44

}

Documento 1:

{

id: 1

product_name: “camisa azul”

product_category: “camisa”

qty: 76

sustainability_rating: “moderado”

}


Documento 2:

{

id: 2

product_name: “pantalones verdes”

product_category: “pantalones”

qty: 44

}

Las bases de datos de documentos son adecuadas para aplicaciones que exigen flexibilidad, escalabilidad y desarrollo rápido, como aplicaciones de IA, administración de contenido, comercio electrónico y análisis en tiempo real.

Por ejemplo, una sola publicación en redes sociales contiene datos semiestructurados (campos predecibles como un nombre de usuario, una marca de tiempo y un recuento de “me gusta”), pero la estructura es flexible. Una publicación podría incluir una etiqueta de ubicación opcional, mientras que otra podría tener una lista de usuarios etiquetados. Además, la publicación puede contener datos no estructurados, como una imagen o un video, el texto libre del título y una serie de comentarios de los usuarios.

Una base de datos de documentos está diseñada para almacenar toda esta información relacionada, desde el nombre de usuario estructurado hasta la imagen y los comentarios no estructurados, en un “documento” cohesivo. Esto hace que sea muy eficiente para los desarrolladores trabajar con datos del mundo real sin tener que forzarlos primero en una estructura rígida y predefinida.

Características clave de una base de datos de documentos

Las bases de datos de documentos se distinguen por un conjunto único de funciones de arquitectura diseñadas para respaldar patrones de desarrollo modernos y eficiencia de datos.

Los documentos se agrupan en colecciones, de forma similar a las tablas en bases de datos relacionales. Sin embargo, a diferencia de las tablas, las colecciones no requieren que todos los documentos tengan la misma estructura, lo que ofrece más flexibilidad. Por ejemplo, imagina documentos que almacenan el nombre y el correo electrónico de un cliente, pero diferentes formas de pago. Un documento podría almacenar los detalles de la tarjeta de crédito, mientras que otro podría almacenar el número de ruta y el número de cuenta de una cuenta corriente.

Además de que cada documento tiene su propia estructura única, el formato también puede cambiar a medida que se agrega información. En otras palabras, la estructura de los datos puede evolucionar, no solo los valores. Esto es completamente distinto de una base de datos relacional, en la que todas las filas de una tabla deben ajustarse a las mismas columnas predefinidas y solo cambian los valores. Los esquemas dinámicos son especialmente útiles en el vibe coding, en que una sola instrucción que expresa nuevos requisitos empresariales puede reflejar un cambio en un modelo de datos.

Las bases de datos de documentos te permiten realizar consultas directamente en los campos de un documento, con índices que potencian las consultas rápidas. Por ejemplo, puedes encontrar rápidamente a un usuario por su correo electrónico o recuperar pedidos que superen un determinado precio.

Las bases de datos de documentos están diseñadas para crecer fácilmente agregando más servidores o clústeres sin problemas, y con poco o ningún tiempo de inactividad. Esta escalabilidad las hace ideales para aplicaciones con necesidades de datos crecientes o impredecibles.

Casos de uso clave para bases de datos de documentos

Las bases de datos de documentos son muy habituales en las aplicaciones que requieren flexibilidad, escalabilidad y velocidad. Estos son algunos de los casos de uso más comunes:

  • Sistemas de administración de contenido (CMS): Administra contenido diverso, desde entradas de blog hasta descripciones de productos, lo que garantiza que el contenido se publique y actualice eficazmente.
  • Plataformas de comercio electrónico: Impulsa tiendas en línea de alto rendimiento, maneja catálogos de productos complejos, cuentas de usuarios y transacciones en tiempo real.
  • Estadísticas en tiempo real: Procesa y analiza grandes volúmenes de datos para obtener estadísticas valiosas y tomar decisiones basadas en datos.
  • Aplicaciones web y para dispositivos móviles: Crea aplicaciones rápidas y responsivas que ofrezcan experiencias del usuario fluidas en todos los dispositivos.
  • Internet de las cosas (IoT): Almacena y analiza grandes cantidades de datos de sensores para impulsar dispositivos y sistemas inteligentes.
  • Desarrollo de videojuegos: Crea experiencias de juego inmersivas administrando datos de jugadores, estados de juegos y tablas de clasificación.
  • Aplicaciones de atención médica: Almacena y administra de forma segura información sensible de pacientes para ofrecerles atención médica eficiente y precisa.
  • Aplicaciones potenciadas por IA: Apoya la IA con un modelo de datos que pueda evolucionar rápidamente y mantenerse al día con los cambios en las instrucciones.
  • Caché de IA: Almacena en caché los resultados de los servicios de IA que producen traducciones de idiomas, clasificaciones de datos y más para reducir los costos de entrega.

Comparación de bases de datos de documentos, de pares clave-valor y relacionales

Si bien las bases de datos de documentos, las bases de datos relacionales y los almacenes de pares clave-valor administran datos, lo hacen con diferentes prioridades en cuanto a estructura, flexibilidad y velocidad.

Función

Base de datos de documentos

Almacén de pares clave-valor

Bases de datos relacionales

Formato de los datos

Documentos enriquecidos y estructurados

Pares clave-valor simples

Tabular (filas y columnas)

Flexibilidad

Alto; cada documento puede variar

Alto; la cantidad de columnas puede variar de una fila a otra

Limitado; esquema predefinido

Realiza consultas

Avanzada, incluidos los campos anidados

Por índice clave o secundario para obtener el mejor rendimiento

Consultas avanzadas y complejas con JOIN

Ideal para

Desarrollo rápido y evolución de modelos de datos

Estructuras de datos simples y búsquedas rápidas

Coherencia de datos sólida y consultas en varias tablas

Función

Base de datos de documentos

Almacén de pares clave-valor

Bases de datos relacionales

Formato de los datos

Documentos enriquecidos y estructurados

Pares clave-valor simples

Tabular (filas y columnas)

Flexibilidad

Alto; cada documento puede variar

Alto; la cantidad de columnas puede variar de una fila a otra

Limitado; esquema predefinido

Realiza consultas

Avanzada, incluidos los campos anidados

Por índice clave o secundario para obtener el mejor rendimiento

Consultas avanzadas y complejas con JOIN

Ideal para

Desarrollo rápido y evolución de modelos de datos

Estructuras de datos simples y búsquedas rápidas

Coherencia de datos sólida y consultas en varias tablas

Bases de datos de documentos en comparación con bases de datos relacionales

Las bases de datos de documentos se destacan en entornos dinámicos, como plataformas de comercio electrónico o apps para dispositivos móviles, en los que los datos evolucionan rápidamente o adoptan formas variadas. Su flexibilidad se adapta a conjuntos de datos de diversas fuentes o con esquemas diferentes.

Por otro lado, las bases de datos relacionales son ideales para aplicaciones tradicionales, como sistemas financieros o administración de inventario, en las que la coherencia y la estructura son innegociables. En los servicios financieros, por ejemplo, mantener un esquema estricto garantiza que cada cuenta de cliente use los mismos tipos de datos que requiere la administración.

Consideraciones para elegir entre las dos opciones:

  • Estructura: Las bases de datos relacionales aplican esquemas estrictos, mientras que las bases de datos de documentos permiten que cada registro tenga una estructura única.
  • Relaciones: Las bases de datos relacionales dependen de las operaciones JOIN para conectar tablas, mientras que las bases de datos de documentos suelen incorporar datos relacionados en un solo documento para un acceso más rápido.
  • Escalabilidad: Las bases de datos relacionales son más fáciles de escalar verticalmente, ya que se agregan más recursos a un solo servidor, pero requieren mecanismos complejos para el escalamiento horizontal. Las bases de datos de documentos se diseñan para el escalamiento horizontal en varios servidores
  • Flexibilidad: Las bases de datos de documentos se adaptan a los modelos de datos cambiantes sin esfuerzo, mientras que las bases de datos relacionales requieren un esfuerzo significativo para modificar los esquemas.

Las aplicaciones grandes y complejas, como los videojuegos, pueden basarse en una base de datos de documentos y en una relacional, y cada una almacena diferentes partes de los datos.

Bases de datos de documentos en comparación con almacenes de pares clave-valor

Las bases de datos de documentos y los almacenes de pares clave-valor son bases de datos NoSQL, pero tienen propósitos diferentes según cómo manejan los datos.

Bases de datos de documentos: Las bases de datos de documentos extienden el concepto de par clave-valor. Los documentos pueden incluir datos anidados, y las bases de datos de documentos proporcionan más flexibilidad para indexar estos datos y permitir consultas de alto rendimiento sobre los valores de los datos anidados. Esta estructura permite que las bases de datos de documentos administren diversos conjuntos de datos y admitan consultas avanzadas.

Almacenes de pares clave-valor: Estas bases de datos usan una estructura simple de claves y valores. Cada clave es única y apunta directamente a su valor. Esta simplicidad hace que los almacenes de pares clave-valor sean extremadamente rápidos para las búsquedas, pero no son ideales para manejar datos complejos o jerárquicos, ya que no usan lenguajes de consulta sofisticados.

Cuándo usar cada una:

  • Elige un almacén de pares clave-valor para estructuras de datos simples, como la administración de sesiones de usuarios o el almacenamiento en caché, en las que las búsquedas rápidas son esenciales.
  • Elige una base de datos de documentos para aplicaciones con estructuras de datos complejas y en evolución, como la administración de catálogos de productos o perfiles de usuarios.

Preguntas frecuentes sobre bases de datos de documentos

Firestore es una base de datos de documentos sin servidores y completamente administrada de Google Cloud. Te permite almacenar datos en documentos flexibles y se integra perfectamente en otros servicios de Google Cloud para ofrecer una solución sólida y escalable.

La diferencia radica en la estructura y la flexibilidad. Las bases de datos SQL, como Cloud SQL o Cloud Spanner, usan tablas rígidas con filas y columnas. Las bases de datos de documentos, como Firestore, almacenan datos en documentos flexibles similares a JSON, lo que permite que la estructura evolucione sin romper el esquema.

Beneficios de usar bases de datos de documentos

Las bases de datos de documentos son herramientas potentes para manejar las necesidades de datos modernas. Estas son algunas de las ventajas clave:

Flexibilidad

Debido a sus esquemas dinámicos, las bases de datos de documentos pueden ser útiles para aplicaciones en las que los modelos de datos cambian con frecuencia.

Rendimiento

La indexación integrada y los patrones eficientes de acceso a los datos hacen que las bases de datos de documentos sean rápidas, incluso cuando se manejan conjuntos de datos grandes o complejos.

Escalabilidad

Con el escalamiento horizontal, puedes agregar más servidores a medida que crecen tus datos, lo que garantiza un rendimiento coherente para las aplicaciones en crecimiento. Las bases de datos de documentos también pueden escalar verticalmente agregando potencia computacional a cada nodo.

Experiencia de los desarrolladores

Puedes asignar documentos JSON a objetos dentro de la base de datos con una sintaxis que conocen los desarrolladores. Actualiza documentos directamente en tu código.

Versatilidad de los datos

Las bases de datos de documentos se destacan en el almacenamiento, la administración y la consulta de varios tipos de datos, incluida la información no estructurada y semiestructurada, y los metadatos asociados con archivos como imágenes y videos.

Elige Firestore para tus necesidades de bases de datos de documentos

Firestore es una base de datos de documentos completamente administrada que reduce las complejidades de la administración de bases de datos. Te permite aprovechar todo el poder de Google Cloud y su plataforma escalable a nivel mundial.

Ya sea que estés creando una app pequeña o escalando una plataforma global, las funciones de Firestore están diseñadas para ayudarte a avanzar más rápido mientras mantienes la flexibilidad y el rendimiento.

  • Arquitectura sin servidores: Firestore no tiene servidores, lo que significa que no hay infraestructura para configurar o administrar. Se escala automáticamente para manejar tus cargas de datos, desde cero hasta millones de conexiones simultáneas.
  • Integración de servicios de Google Cloud: Conéctate fácilmente con otros servicios de Google Cloud, como Cloud Functions, Cloud Run y BigQuery. Esto permite canalizaciones de procesamiento y análisis de datos potentes sin parámetros de configuración complejos.
  • Compatibilidad con MongoDB: Usa controladores, herramientas y código de MongoDB para conectarte directamente a Firestore. Esto hace que migrar aplicaciones existentes o iniciar proyectos nuevos con patrones conocidos sea increíblemente simple.
  • Actualizaciones en tiempo real: Mantén a tus usuarios conectados con la sincronización de datos en vivo, integrada directamente en la plataforma.
  • Escalabilidad global: Maneja el crecimiento sin esfuerzo con la capacidad de Firestore de escalar horizontalmente, a la vez que garantizas el acceso de baja latencia para los usuarios de todo el mundo.
  • Fácil de usar para desarrolladores: Enfócate en crear funciones innovadoras sin preocuparte por la infraestructura o el mantenimiento. El servicio completamente administrado de Firestore se encarga del trabajo pesado.
  • Nivel gratuito para poco uso: Firestore ofrece un nivel gratuito generoso, lo que lo hace ideal para startups o proyectos más pequeños que quieren escalar a medida que crecen sin costos iniciales.

Como parte de Google Cloud y Firebase, Firestore se integra para potenciar tus aplicaciones con integraciones sencillas con Firebase Auth, BigQuery y muchos otros servicios. Desde herramientas de colaboración en tiempo real hasta apps para dispositivos móviles y plataformas empresariales, Firestore proporciona las herramientas que necesitas para tener éxito.

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Recursos adicionales

  • ¿Qué es una base de datos relacional?: Descubre los aspectos básicos de las bases de datos relacionales, incluido cómo estructuran los datos en filas y columnas, y cuándo usarlas para lograr una coherencia sólida.
  • ¿Qué es una base de datos NoSQL?: Explora los diferentes tipos de bases de datos NoSQL, como los almacenes de pares clave-valor, documentos y columnas amplias, y descubre cómo manejan los datos no estructurados.
  • Primeros pasos con Firestore: Sigue esta guía para configurar tu primera base de datos de Firestore, agregar datos y comenzar a crear aplicaciones escalables en Google Cloud.

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